全极化合成孔径雷达海浪遥感方法

提出了一种利用全极化真实孔径雷达测量方位方向和距离方向海浪斜率的新方法,该方法不同于极化方向角估计海浪方位向斜率方法,利用两种线极化图像信息将有关弱极化项剔除(流体动力学调制),获得仅包含倾斜项和极化调制项的雷达成像公式。利用机载SAR取代真实孔径雷达进行海浪反演,获得了与浮标致的结果。另外,在速度聚束模式情况下,推导了双极化合成孔径雷达图像谱同海浪谱的非线性变换关系。     

干涉合成孔径雷达海浪遥感研究

海浪是重要的海洋环境参数, 它对港口建设、海上航行、油气田开发等具有重要的意义。合成孔径雷达(Syn thet ic Apertu re Radar, SAR ) 是目前大范围测量海浪的主要工具, 用它来估计海浪主波系统的波长和传播方向比较好, 但要定量的提供海浪的振幅以及SAR 图像强度与实际海面的关系是相当困难的, 而且由SAR 图像获取海浪方向谱也比较复杂。沿航迹干涉合成孔径雷达(Along-Track Interferometric Synthet ic Aperture Radar,ATI-SAR ) 是在平台飞行方向上安置两根天线的双天线合成孔径雷达。相对于合成孔径雷达, 真实孔径雷达调制传递函数对沿航迹干涉合成孔径雷达相位图像的影响很小, 因此沿航迹干涉合成孔径雷达更适合测量海浪。详细介绍了沿航迹干涉合成孔径雷达海浪遥感的成像机制, 为进一步反演海浪方向谱奠定了基础, 最后针对目前研究存在的问题以及今后有待研究的方向进行了探讨。     

极化合成孔径雷达干涉技术

极化合成孔径雷达干涉（Pol-InSAR)技术是将极化技术引入干涉应用,通过对全相干的极化数据进行干涉分析,可以把目标的精细结构特征与空间信息结合起来,大大提高一般标量干涉的性能。极化合成孔径雷达干涉技术不但可以加强我们对地物目标散射机理的理解,而且能提高干涉测量的精度,是很有发展前途的一项新兴技术。介绍了极化合成孔径雷达干涉技术的发展状况和基本原理,讨论了一些需要解决的关键问题,并给出了该技术的主要应用和发展趋势。     

SAR海浪方向谱的Monte Carlo仿真

利用Longuet-Higgins线性海浪模型和JONSWAP海浪谱来表示海浪方向谱。在Bragg波散射模型的假设下,推导了海浪谱与SAR图像谱之间的映射变换,它适用于线性海浪的成像范围。采用Monte Carlo方法,可产生具有随机性的海浪方向谱。对于时不变的海面来讲,该方法具有计算效率适中的特点。仿真结果表明,海浪谱与SAR图像谱之间存在着谱的畸变、谱的分裂和方位向谱的移位等特点。     

基于谱的三维随机海浪数值模拟研究

为有效地模拟三维波浪,从已有的统计观测结果出发,应用P-M谱和SWOP方向函数的基础上,建立了风浪的三维随机波面数学模型,该模型采用多个随机余弦波叠加来模拟随机波浪曲面。最后利用Matlab实现了该算法,结果表明这种方法能有效地模拟三维随机海浪。     

水下航行器测量海浪方向分布研究

研究水下优化测量海浪信息问题,由于海浪谱准确实时测量比较难,针对传统的海浪方向谱测量方法均需要大量的仪器设备和长时间的数据测量处理的不足,为提高测量效率,提出一种通过水下航行器测量海浪方向分布的方法.首先利用水下航行器携带的流速测量设备得到所经过海域的三维流速序列,通过计算三维流速的互谱和自谱,得到描述海浪方向分布的傅立叶系数,利用系数推算出各个频率波浪的主波向角,用海浪能量密度加权处理后得到整个海域内海浪的主波向角进行仿真.仿真结果表明了不同海浪参数下估计结果,验证了方法的有效性.改进方法不仅可以获取某一特定地点的海浪方向谱,还可以随水下航行器的位置变化准确实时获取相应海区的海浪方向谱,为设计提供了依据.     

高分辨率极化合成孔径雷达成像研究进展

合成孔径雷达（Synthetic aperture radar,SAR）是一种有效的地球遥感技术,对观测区域进行全天时、全天候的高分辨率大范围成像,在军事侦察、环境监测和地质测绘等领域有着十分广泛的应用。随着雷达技术和地球科学的发展,人们期望能够获取更多的目标特性,传统的单极化SAR已经难以满足越来越多元化的实际应用需求。极化合成孔径雷达（Polarimetric synthetic aperture radar,PolSAR）基于多个极化通道获取目标不同极化状态下的散射特性丰富了SAR图像的信息量,拓展了SAR的应用领域。从极化数据中准确地解译目标的物理特性是PolSAR应用的重要前提。本文对PolSAR的研究进展进行了总结,重点介绍了极化目标分解算法,给出了高分辨率PolSAR实测数据处理结果,并对未来研究方向进行了展望。     

基于对象的合成孔径雷达影像极化分解方法

面向对象方法已成为全极化合成孔径雷达（SAR）影像处理的常用方法,但是极化分解仍以组成对象的像素为计算单元,针对以像素为单位的极化分解效率低的问题,提出一种面向对象的极化分解方法。通过散射相似性系数加权迭代,获得对象的极化表征矩阵并对其收敛性进行了分析,以对象极化表征矩阵的极化分解代替对象区域内所有像素的分解,提高极化特征获取效率。在此基础上,综合影像对象空间特征,并通过特征选择与支持向量机(SVM)分类进行分析和评价。通过AIRSAR Flevoland影像数据实验表明,面向对象的分解方法能够减少对象极化特征提取的时间,同时提高地物目标的分类精度。相对于监督Wishart方法,提出方法的总体精度和Kappa值分别提高了17%和20%。     

极化合成孔径雷达相干斑抑制极化信息保持能力定量评估

针对采用极化特征图主观评估PolSAR相干斑抑制算法的极化信息保持能力存在一定的不足,提出了一种基于极化特征图相关系数的相干斑抑制效果评估方法.该方法实现了对PolSAR相干斑抑制算法极化信息保持能力的定量评估,能够更为精确地反映不同滤波器及滤波参数变化对PolSAR散射特性的影响.仿真数据和实测ESAR数据的相干斑抑制效果评估实验,验证了该方法的有效性.     

海浪模拟模型的研究

该文通过研究当今国内外比较成熟的海浪模拟模型,得出各单一经典模型优缺点,并在此基础上提出一种可控FBM模型对海浪进行模拟研究。可控FBM模型的基本思想是以分数维布朗运动曲面(FBM:Fractal Brown Motion)模型为基础,线性叠加使用Gerstner模型的海浪谱海浪模型。可控FBM模型既有FBM模型的良好随机性和快速计算能力,同时通过叠加三维Gerstner模型加入了波的特征,又具有了波易于控制、便于与用户设定参数相适应而产生不同海况的能力,提供灵活方便的用户控制接口,生成的海浪能够随参数的变化实时的改变状态,呈现出不同的海况以及合理的体现海面风对海浪的影响。可控FBM模型生成的海浪逼真度较好,能够模拟大面积的海面,改进效果明显。     

合成孔径雷达海面风场反演研究进展

合成孔径雷达高分辨率、全天候的观测能力使其成为大面积获取高分辨海面风场的重要手段,这有助于我们理解各种海洋现象的物理过程,尤其是在海岸带,合成孔径雷达反演风场更具优势。以合成孔径雷达风向确定方式为主线,详细阐述了国内外学者在合成孔径雷达风场反演方面的研究进展,主要包括：利用影像线性纹理特征进行风场反演、基于外部初始风向的风场反演方法以及利用影像本身所包含的其它信息进行的风场反演工作,诸如距离向入射角差异、多极化后向散射等,并对合成孔径雷达风场反演的发展给出自己的观点。     

一种面向雷达工作流程的星载合成孔径雷达回波模拟

合成孔径雷达系统模拟是雷达系统设计最有效、最经济的检测方法,它可对雷达的功能、雷达的结果通过计算机进行模拟,改变参数就可获得不同地物、不同雷达参数、不同雷达模式的模拟结果。与设备仿真相比,它能快速实现并且不需高昂的成本。介绍了一种星载合成孔径雷达模拟方法,它以实际雷达信号的流程为依据,模拟雷达各部分的工作,更接近真实的模拟合成孔径雷达的回波。     

合成孔径雷达图像的特征选择

讨论了合成孔径雷达图像分类中常用的特征,并且通过对各特征的分析及对各种特征组合的测试,给出了快速选择有效的特征应遵循的原则。最后给出适合于合成孔径雷达图像城区分类的特征。     

机载真实孔径雷达在中小尺度区域海洋遥感中的应用

详细介绍一个适用于中小尺度区域海洋遥感图像采集和科学研究的双极化X 波段机载真实孔径雷达。这个真实孔径雷达曾参加1996 年度、1997 年度和1999 年度美国海军实验室主持的切萨皮克湾( Chesapeake Bay) 淡水层实地考察实验。实验结果表明应用民用产品集成的廉价机载实孔径雷达可以成为研究中小型海洋现象, 如油层污染, 内波和海口淡水层及其边缘等的高性价比的有力遥感工具。文章还探讨了应用于海洋表面遥感的机载真实孔径雷达的系统设计, 最优参数和实践中的局限性。     

合成孔径雷达技术的发展现状与趋势

对合成孔径雷达技术在国外的发展现状和发展趋势进行了归纳分析。对当前合成孔径雷达技 术研究的热点:多参数(多频段、多极化和多视角) SAR系统、SAR干涉测量、聚束SAR、SAR的干 扰和反干扰、定标技术及其应用等方面进行了讨论。最后介绍了我国在合成孔径雷达技术研究方面 的工作进展。     

合成孔径雷达图像的分类方法研究仿真

合成孔径雷达有多个通道,采集得到的远程雷达图象特征较多,图像合成后由于特征的不一致,造成图像维度很高.传统的图像分类方法在设置训练器时,一旦雷达图像特征维数很高,会使得传统的分类器难以训练至给定要求,模型的分类中心发生偏移,造成图像分类不准.提出了一种遗传因子优化的超高维度合成孔径雷达图像分类算法.利用遗传因子优化方法,对采集的雷达图像分类参数进行优化训练,从而获取最优参数.利用搜索空间划分方法,对采集的雷达图像进行分类处理.实验结果表明,改进的算法进行高精度合成孔径雷达图像分类,能够有效提高分类的准确性,从而为航天技术的发展提供依据.     

合成孔径雷达(SAR)实时成像仿真研究

进行合成孔径雷达（SAR）成像仿真是研究成像雷达的一个重要手段。该文在分析SAR成像仿真机理的基础亡,提出了一种利用视景仿真软件Vega进行SAR实时成像的仿真方法。该方法在建立场景模型的基础卜,利fEH场景纹理材料的物理属性数据及雷达参数计算雷达散射截面（RCS）,再把RCS值输入一个能模拟雷达真实设备的传感器模型,就得到SAR实时仿真图像。为了满足SAR成像仿真的需求,对Vega软件中的纹理材料数据库文件进行了修改,建立了新的纹理材料数据库文件。仿真结果表明新方法能较好地满足SAR实时成像仿真需求,有助于促进SAR成像实时仿真技术的发展。     

用于星载SAR数字AGC增益控制的双门限步进法

首先对自动增益控制(AGC)电路的模拟和数字实现方法进行了比较,指出星载合成孔径雷达(SAR)系统采用数字AGC的必要性;然后针对数字AGC增益控制产生算法进行了讨论,提出了一种实用的数字AGC增益控制产生算法--双门限步进法。该算法配合数控衰减器非常适合数字AGC的工程实现,实验结果证明:采用该算法的AGC设计具有很好的收敛性,并且在后续处理中能够精确地恢复信号原来的幅度。